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研究人员为今年早些时候被当场捕获的前所未有的恒星爆炸提供了一种新的解释。
一个天文学家小组在 5 月宣布,他们目睹了超新星 2008D 的初始 X 射线闪光,该超新星是在距离我们约 9000 万光年的螺旋星系 NGC 2770 中发现的。
他们的看法是:这证实了长期存在的超新星X 射线爆发模型,其中从坍缩恒星核心发出的冲击波在到达恒星表面时会释放 X 射线。但有些人持怀疑态度,因为 X 射线闪光持续了相当长的时间——几百秒——而典型的超新星预期持续时间只有几十秒。
另一个研究团队今天在《科学》杂志上指出,X 射线“爆发”更可能是当恒星坍缩成黑洞时喷出的高速物质喷流的产物。他们的结论基于超新星的光学余辉。
德国加兴的马克斯·普朗克天体物理研究所的研究员保罗·马扎利(Paolo Mazzali)和他的同事是那些将光学望远镜对准 SN 2008D 几周的人之一,此前美国宇航局的地球轨道斯威夫特伽马射线暴观测站恰好在天文学家监测早期超新星时探测到它。
根据其光谱,他们估计 2008D 的爆炸能量约为普通超新星的六倍,质量大约是太阳的七倍。他们说,这些特征使其介于典型的超新星和更强大的版本(有时称为超新星)之间,后者被认为会产生伽马射线暴,这是已知的最具能量的爆炸。
结果证实,SN 2008D 显然像超新星和某些威力较小的超新星一样,失去了环绕任何恒星的氢包层。他们只探测到在巨型恒星内部深处发现的元素类型:首先出现的是硅、钙和氧,随后是氦。
光谱表明,将恒星炸开的冲击波以光速的 10% 到 20% 的速度移动——接近在超新星中看到的速度,马扎利说——但它逐渐消失了。他们将这种模式解释为证据,表明内爆恒星开始喷射物质,其形式是一种较弱的版本,即被认为是由超新星形成的黑洞产生的高速喷流,但在遇到氦时速度减慢,而氦是超新星中不存在的元素。
“它几乎制造了一次伽马射线暴,但没有,”马扎利说。他说,由于它没有发出伽马射线,因此该事件被误认为是日常的 Ib 型超新星。“这实际上可能是大多数恒星在质量足够大以形成黑洞时爆炸的方式,”他说。
不幸的是,研究人员不确定哪些超新星会形成黑洞,因此声称 SN 2008D 产生了黑洞还为时过早,普林斯顿大学的天体物理学家亚当·伯罗斯(Adam Burrows)说,他是最初的 SN 2008D 研究的合著者。
哈佛大学领导的那个小组认为,X 射线不是由喷流产生的,而是由超新星冲击波在穿过从垂死恒星中吹出的氢时产生的。然而,伯罗斯说,这种解释本身就有问题,因为数据虽然质量很高,但由于望远镜时间有限而不够完整。
“我们真的不知道哪个模型可能是正确的,”他说。“可能存在每个模型都有其用处的物体。”但如果没有更多的数据可供参考,他不会为 SN 2008D 押注于其中任何一个模型。“我认为两种解释都有些牵强。”